Проектирование и технологический процесс изготовления сварной конструкции ложемента

Участок 3 лист.cdw

-Дробеметная машина 24583;
-Листоправильная машина
-Портальная машина термической резки марки HBB I;
-Гидравлический листогибочный пресс FOG 402000;
-Площадка для промежуточного хранения металла
-Промышленный робот KUKA KR 6-2;
-Площадка для слесарной обработки;
-Площадка для контроля качества;
-Склад готовой продукции.

ПЗ1.docx

АНАЛИЗ СВАРНОЙ КОСТРУКЦИИ
1 Описание конструкции ее назначение
2 Описание применяемых материалов их свойства и анализ свариваемости
3 Выбор сварочных материалов
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ УЗЛА
2 Выбор оборудования для правки и раскроя
2 Выбор оборудования для сварки
4 Проектирование оснастки
ВЫБОР СПОСОБА СВАРКИ
1 Расчет режимов сварки
ВЫБОР КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА
ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ
1 Расчет норм времени по операциям
1.2 Операция очистки
2 Расчет норм расхода материалов и энергоносителей
2.1 Расчет массы наплавленного металла
2.2 Расчет расхода основного металла
2.3 Расчет расхода электродной проволоки
2.4 Расчет расхода защитного газа
2.5 Расчет расхода энергоносителей
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА
1 Расчет количества оборудования
2 Расчет количества основных производственный рабочих
ЭКОНОМИКА ПРОИЗВОДСТВА
СЕБЕСТОИМОСТЬ ПРОДУКЦИИ
1 Расчет затрат на основные материалы
2 Расчет затрат на вспомогательные материалы
3 Расчет затрат на электроэнергию
4 Расчет затрат на заработную плату
5 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования
6 Общецеховые расходы
7 Общезаводские и внепроизводственные расходы
КАЛЬКУЛЯЦИЯ СЕБЕСТОИМОСТИ ИЗДЕЛИЯ
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ УЧАСТКА
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Целью данного курсового проекта является составление технологического процесса изготовления сварного изделия – ПОДОШВА ЛОЖЕМЕНТА. Производство сварных конструкций полностью отвечающих своему назначению экономичных при изготовлении и надежных в эксплуатации представляет собой комплексную задачу которая включает проектирование расчет конструктивных элементов рациональное построение технологического процесса изготовления с обязательным применением средств механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций а так же контроля качества на всех стадиях изготовления деталей узлов и изделий. Решение такой комплексной задачи позволяет экономить материалы время при производстве конструкций. Так же позволяет повысить производительность труда высвободить рабочую силу увеличить выпуск готовой продукции при меньший материальных затратах.
Для изготовления подошвы ложемента используем конструкционную низколегированную сталь обыкновенного качества Сталь 09Г2С.
Химический состав % (ГОСТ 19282-73)
Механические свойства
Временно сопротивление МПа
Предел текучести МПа
Относительное удлинение %
Рассматриваемая сталь 09Г2С относится к низколегированным конструкционным. Такие стали как правило отличаются повышенной прочностью при комнатной температуре отсутствием склонности к старению их можно применять при повышенных температурах. Так же обеспечивает снижение массы конструкции и позволяет повысить надежность сварных деталей и изделий.
Для оценки стойкости металла сварного соединения против холодных трещин используем формулу Сефериана:
Cэкв=C+Mn6+Cr5+V5+Mo4+Ni10+Cu15+Si24+0005lл
Если Cэкв045% то для предупреждения закалки рекомендуется предварительный подогрев.
Cэкв=012+176+035+0310+0315+0824+000510=042 %
Отсюда следует что предварительный подогрев не нужен.
При выборе сварочных материалов будем руководствоваться нормативным документом по которому выбирали сталь для сварной конструкции – РД-22-16-2005. Выбираем сварочную проволоку Св-08Г2С поставляемой по ГОСТ 2246-70 диаметром 16 и 12 мм учитывая рекомендации РД-22-16-2005.
Химический состав проволоки Св-08Г2С
В качестве защитного газа используется газовой смесь СО2 25% Ar 75%.
Для изготовления детали 1 выбирается лист Б10*1600*4000ГОСТ 19903-74Сталь 09Г2С ГОСТ 192282-73.
Из одного листа получим 6 деталей.
Требуемое количество листов находим по формуле:
где n – количество деталей получаемых из одного листа;
N – необходимое количество деталей.
Коэффициент использования металла найдем по формуле:
L – длинна листа см;
B – ширина листа см;
H – толщина листа см;
- плотность металла кгсм3.
Kим=68112040016078=098
Для изготовления детали 2 выбирается лист Б10*1250*4000ГОСТ 19903-74Сталь 09Г2С ГОСТ 192282-73.
Из одного листа получим 200 деталей.
Kим=200386912540078=095
Для изготовления детали 3 выбирается лист Б10*1400ГОСТ 19903-74Сталь 09Г2С ГОСТ 192282-73.
Из одного листа получим 128 деталей.
Z=Nn=20000128=1563157
Kим=1282221114014078=085
Для изготовления детали 4 выбирается лист Б10*1600*4000ГОСТ 19903-74Сталь 09Г2С ГОСТ 192282-73.
Из одного листа получим 40 деталей.
Kим=401248016040078=098
Деталь 7 поступает по кооперации из токарного цеха.
Деталь 8 поступает из кооперации из механического цеха.
Для изготовления детали 5 выбирается лист Б4*670*2000ГОСТ 19903-74Сталь 09Г2С ГОСТ 192282-73.
Kим=2005156720078=098
Для изготовления детали 6 выбирается лист Б4*670*2000ГОСТ 19903-74Сталь 09Г2С ГОСТ 192282-73.
Из одного листа получим 100 деталей.
Kим=100104526720078=099
Для вырезки деталей будем использовать портальную машину термической резки марки HBB I.
Портальная машина термической резки марки HBB I
Портальная машина термической резки HBB I представляет собой лёгкий обрабатывающий комплекс для раскроя листового металлопроката по заданным чертежам с использованием системы ЧПУ. Машина позволяет осуществлять вырезку заготовок сложной конфигурации с высокой точностью и качеством поверхности реза. Машина изготовлена из легкого высокоточного жесткого алюминиевого профиля. Продольные и поперечные движения портала осуществляются по прецизионным хромированным направляющим. Высокая точность повторяемости контура достигается за счет двустороннего привода. В оборудовании используются сервоприводы Panasonic прецизионные редуктора NEUGART безлюфтовые зубчатые рейки. Все это позволяет вести резку на высоких скоростях – до 18 000 мммин. Модель HBB I предназначена для термической резки HBB II – для плазменной а модель HBB III – универсальная.В стандартную комплектацию входит система контроля высоты резака. Имеется также возможность дополнительного удлинения рельсового пути секциями по 3 м.
Технические характеристики портальной машины термической резки марки HBB I
Термическая или воздушно-плазменная
Длина направляющих мм
Вид и число суппортов
суппорт для плазменного или газового резака
Сервоприводы Panasonic (3400 Вт) двусторонний привод
Система контроля высоты резака
С емкостным датчиком для газового резака или по напряжению дуги для плазменного резака
Термическая резка: ацетилен пропан природный газ + кислород; Плазменная резка: воздух кислород
-180 мм (для термической резки);
В зависимости от источника при плазменной резке
Скорость резки мммин
Для правки листов будем использовать листоправильную машину марки W 43 . Листоправильная машина предназначена для правки тонкого листового металла путем холодной прокатки. Принцип правки заключается в многократном ровном перегибе заготовки пятнадцатью валками станка после которого принимая во внимание свойства упругости листового металла происходит постепенное исправление первоначальных неровностей (рисунок 3).
W43 – это современная листоправильная машина с параллельными валками которая используется для холодной прокатки металла. W43 нашла широкое применение во многих отраслях промышленности включая судостроение изготовление котлов приборостроение. W43 может работать как в ручном так и в автоматическом режиме что позволяет осваивать операции различной степени сложности.
Листоправильная машина W43
Технические характеристики листоправильной машины W 43
Расстояние между валками
поддерживающих валков
Количество рядов поддерживающих валков
Ход в верх давящих валков
Мощность подачи давления при автоматической правке
Мощность подающего двигателя
Мощность масляного охладителя
Рабочее давление гидравлической системы
Напряжение управления
Для изготовления детали 1 будем использовать гидравлический листогибочный пресс FOG 402000.
гидравлический листогибочный пресс FOG 402000
Листогиб гидравлический серии FOG предназначен для выполнения операций гибки металлических листов. Прочная сварная конструкция рамы прошедшая термический отпуск для снятия сварочных напряжений в конструкции и надежная гидравлика позволяют добиться хороших результатов обработки листового металла.
Синхронизация работы двух гидроцилиндров обеспечивается механической траверсой между ними. Привод перемещения задних упоров электромеханический управляется с пульта на передней панели.
Простота управления листогибочными прессами и их универсальность позволяют найти листогибам FOG широкое применение во всех отраслях промышленности.
Гидравлический пресс наиболее эффективен при несложных гибах на длину всего рабочего стола и в случаях когда не требуется частой смены рабочего инструмента.
Технические характеристики гидравлического листогибочного пресса FOG 402000
Длина рабочего стола
Расстояние между колоннами
Высота открытия макс.
Для удаления окалины и ржавчины с поверхности металла будем использовать установку дробеметную для очистки листового и профильного проката модели 24583. Она предназначена для очистки от окалины и ржавчины листового и профильного проката из черных металлов. Установка может встраиваться в поточную линию по подготовке и консервации металлопроката или использоваться как самостоятельная единица оборудования. Установка должна эксплуатироваться при температуре от +1 до +35 град. С с относительной влажностью 65% при 20 град. С при атмосферном давлении от 630 до 800 мм рт.ст.
Технические характеристики установки 24583
Габаритные размеры очищаемых изделий мм:
Производительность при очистке листового проката при максимальной ширине из стали по ГОСТ 380-71 при исходной степени окисленности "Г" до второй степени очистки по ГОСТ 9.402-80 не менее кв. ммин
Скорость движения проката при очистке (рекомендуемая) ммин.
Диапазон скоростей рольганга ммин
Тип дробеметных аппаратовКоличество
Суммарная масса дроби выбрасываемая дробеметными аппаратами кгмин
Допустимая нагрузка на ролик рольганга не более кг
Рекомендуемый абразив
Дробь ДЧ ДЧЛ ДСК ДСР ДСЛ ДЧК по ГОСТ 11964-81 No 08 – 20 мм
Стартовая загрузка дроби тн
Безвозвратные потери дроби:
Чугунная дробь 02 кгм2
Стальная дробь 016 кгм2
Чугунная дробь 03 кгм2
Стальная дробь 024 кгм
Объем отсасываемого воздуха не менее куб. мчас
Установленная мощность не более кВт
Род тока питающей сети
Переменный трехфазный
Количество асинхронных электродвигателей и мотор-редукторов
Количество двигателей постоянного тока шт.
Давление сжатого воздуха Мпа
Расход сжатого воздуха куб. мчас не более
Класс загрязненности сжатого воздуха не ниже
кл. по ГОСТ 17433-80
Присоединительный диаметр подводящего трубопровода
Габаритные размеры установки не более мм
Масса установки не более кг
3 Выбор оборудования для сварки
дополнительная нагрузка
Макс. радиус действия
Другие данные и исполнения
Стабильность повторяемости
Для управления сварочной горелкой буду использовать промышленный робот малой грузоподъемности KUKA KR 6-2.
Для осуществления механизированной сварки и прихваток использую источник питания Kemppi FastMig KM 400.
Напряжение сети Гц В
Номинальная мощность при максимальном токе кВА
Нагрузка при 40° C AB
Напряжение холостого хода В
Коэффициент мощности при макс. токе
КПД при максимальном токе
Диапазон сварочных токов и напряжений MIG AB
Габаритные размеры дл. х шир. х выс. мм
В качестве устройства подачи для механизированной сварки будем использовать устройства подачи проволоки Kemppi MF 29.
Рабочее напряжение В
Номинальная мощность Вт
Нагрузка при 40° C A
Скорость подачи проволоки
Катушка проволоки макс.
Проволокоподающий механизм
Типы сварочной проволоки ø мм
сталь (Fe) нерж. сталь (Ss)
порошковая проволока
Габаритные размеры мм
Так же для охлаждения сварочных горелок используем блок охлаждения Kemppi FastCool 10.
Мощность охлаждениякВт
Максимальное давление кПа
Рекомендуемая охлаждающая жидкость
Габаритные размерыдл. х шир. х выс. мм
ORBIT-G - Орбитальный стол с двухстоечными вращателями.
Макс. нагрузка на вращатели 2х25-5 кН. Макс. радиус свободного вращения 500-1200 мм.Расстояние между планшайбами 1250-2500 мм. Диапазон вращения планшайб 720°. Макс. скорость вращения планшайб 120-165°сек.Диапазон наклона оси вращения планшайб 370°. Макс. скорость наклона оси вращения планшайб 225-75°сек. Время поворота стола на 180°: 6-8 сек.
Расчет режимов полуавтоматической сварки в газовой смеси СО2 25% Ar 75%.
Параметром режима сварки в среде защитных газов являются: диаметр электродной проволоки dэ сварочный ток Iсв напряжение на дуге Uд скорость сварки Vсв скорость подачи проволоки Vп расход защитного газа Qг вылет электрода lэ.
Шов №1. Сварное соединение Н1 с катетом 4 мм. ГОСТ 14771-76.
Определение габаритных размеров сварного шва.
Диаметр электродной проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла (S=4мм) dэ=12 мм.
Определение сварочного тока
Iсв=dэ1132j=121132150=170 А
где j=150 Амм2 – плотность тока.
Uд=20+50170100012±1=24 В
Определяем коэффициент наплавки:
где р =13 гАч – коэффициент расплавления;
- коэффициент потерь при сварке в защитном газе.
где А=173 – коэффициент зависящий от защитного газа.
=-472+17310-2150-44810-41502=117
н=131-117100=115 гАч
Скорость сварки определим по формуле:
Vсв=115170360078008=085 смс
Скорость подачи проволоки найдем по формуле:
Vсв=131703600780012=66 смс
Вылет электрода равен lэ=15 мм.
Расход защитного газа Q=18 лмин.
Определим погонную энергию сварки:
qп=024IсвUдVсв=02417024075085=864 калсм
Шов №2. Сварное соединение Т3 с катетом 10 мм. ГОСТ 14771-76.
Диаметр электродной проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла (S=10мм) dэ=16 мм.
По заданному катету (K=10 мм) определяем площадь поперечного сечения наплавленного металла:
Iсв=dэ1132j=161132150=300 А
Uд=20+50300100016±1=31 В
где р =16 гАч – коэффициент расплавления;
н=161-117100=141 гАч
Vсв=14130036007805=03 смс
Vпп=163003600780016=107 смс
qп=024IсвUдVсв=0243003107503=5580 калсм
Шов №3. Сварное соединение Т3 с катетом 8 мм.ГОСТ 14771-76.
По заданному катету (K=8 мм) определяем площадь поперечного сечения наплавленного металла:
Vсв=141300360078032=05 смс
qп=024IсвUдVсв=0243003107505=5420 калсм
Контроль качества является важной и обязательной операцией при производстве конструкций так как дефекты которые могут появиться в процессе сварки значительно снижают характеристики конструкции: несущую способность прочность виброустойчивость и другие характеристики. Существует много методов контроля качества но основными из них являются визуально-измерительный контроль (ВИК) радиографический ультразвуковой. Визуально-измерительный используется не только непосредственно в процессе сварки но и при контролировании операций заготовки комплектования сборки. С помощью ВИК замеряется правильность сборки (перпендикулярность параллельность размеры разделанных кромок выставленные зазоры). В процессе изготовления изделия ВИК используется стопроцентно. Так же широко используются радиографический и ультразвуковой методы контроля качества.
Так как копус балансира работает при больших динамических нагрузках следовательно является ответственной и для нее опасно наличие внутренних дефектов так как они являются концентраторами напряжений. Размеры и характер дефектов если они допускаются должны быть оговорены в нормативной документации на изделие. Согласно рекомендациям ГОСТ 3242-79 в качестве метода контроля качества данной конструкции будем использовать радиографический метод контроля качества. Этот метод контроля качества имеет следующие преимущества: высокая чувствительность метода и четкость снимков возможность определения характера дефектов и их размеров. Недостатками данного метода являются: вредность гамма-излучений для человека ограниченная чувствительность при выявлении трещин громоздкость аппаратуры.
Для проведения ВИК будем применять универсальный шаблон сварщика УШС-3.
Универсальный шаблон сварщика УШС-3
Шаблон предназначен для контроля элементов разделки под сварной шов электродов и элементов сварного шва на предприятиях и в организациях производящих сварочные работы.
Технические характеристики УШС-3
Диапазон измерения глубины дефектов (вмятин забоин) глубины разделки
шва до корневого слоя превышения кромок мм
Диапазон измерения высоты усиления шва мм
Диапазон измерения величин притупления и ширины шва мм
Диапазон измерения величины зазора мм
Диапазон измерения углов скоса кромок град.
Номинальные значения диаметров электродов измеряемых шаблоном мм
Для проведения радиографического контроля будем применять рентгеновский аппарат АРИОН-250
Рентгеновский аппарат АРИОН-250
Аппарат портативный облегченный газонаполненный с высоким ускоряющим напряжением. В пульте управления находится счетчик импульсов который позволяет установить общее число импульсов и степень износа рентгеновского аппарата с момента ввода его в эксплуатацию На аппарате установлена система защиты от перегрева путем автоматического отключения через каждые 500 импульсов длительность перерыва в работе 90 с. После перерыва аппарат включается автоматически.
Технические характеристики рентгеновского аппарата АРИОН-250.
Рабочее напряжение на аноде рентгеновской трубки кВ
Просвечиваемая толщина стали (фокусное расстояние 500 мм
пленка РТ-1+УПВ-2 плотность почернения 20) мм
рекомендованный режим 1500 имп
максимальный режим 5000 имп
Длительность рентгеновского импульса на полувысоте
Экспозиционная доза рентгеновского излучения на расстоянии
м от торца аппарата за 100 импульсов мР
Диаметр фокусного пятна мм
Гарантийный ресурс аппарата импульсов не менее
Частота следования импульсов Гц при питании сети
переменного тока 220 В
Потребляемая мощность Вт
Габаритные размеры высоковольтного блока мм
Масса высоковольтного блока кг
Габаритные размеры пульта управления мм
Масса пульта управления кг
Диапазон рабочих температур °С
Техническое нормирование – основа всех последующих расчётов при организации и планировании производства. Технические нормы необходимы при расчётах оборудования числа работающих материальных ресурсов и т.д. В данном курсовом проекте принимаем массовый тип производства. Он характеризуется специальным оборудованием расположение оборудования – групповое по цепное низкая себестоимость изделия и номенклатура изделий ограничена одним изделием.
Норма штучного времени ТШТ выражается в минутах и определяется на деталь на узел на изделие.
Структура ТШТ включает в себя затраты времени связанные с выполнением операции
TШТ=TО+TВ+TТО+TОО+Tотд
где ТО – основное время (горение дуги воздействие инструментом на деталь и т. д.);
ТВ – вспомогательное время (снятие и установка деталей закрепление их в приспособление измерение управление рабочими органами оборудования и т. д.);
ТТО – время на техническое обслуживание рабочего места;
ТОО – время на организационное обслуживание рабочего места;
Тотд – время на отдых и личные надобности.
Расчет штучного времени на операции правки проводится для каждого листа отдельно по формуле:
где m – число проходов листа через валики. При толщине листа 10 мм и более число проходов m=1 для толщины до 10 мм и m=2 для толщины более 2 мм. С учетом того что толщина исправляемых листов 4 мм и 10 мм то принимаем m=1 для толщины 10 мм и m=0 для толщины 4 мм.
tO – основное время правки при одном проходе мин;
tB1 – вспомогательное время на реверс мотора.
tВ2 – вспомогательное время связанное с установкой и снятием листа. Принимаем tB2 = 2 мин.
k – коэффициент учитывающий непредвиденные потери времени. Принимаем k = 105.
Так как число проходов листа через валики m=1 то формула определения штучного времени на операции правки будет равна:
TШТ=(to+tB2)k=LVпр+tB2k
где L – длина листа мм;
VПР – скорость правки. Принимаем VПР =4 ммин.
Результаты расчетов штучного времени на операцию правки
Общее штучное время на операцию правки ТШТ =12 мин.
Норма времени при дробеструйной очистке:
где tO – основное время очистки мин;
tB – вспомогательное время на установку и снятие листа. Принимаем tB = 2 мин;
k – коэффициент учитывающий время на обслуживание рабочего места. Принимаем k = 107.
Определим основное время очистки:
где L – длина листа мм;
VОЧ – рекомендуемая скорость очистки. Принимаем VОЧ = 15 ммин.
Результаты расчетов штучного времени на операцию очистки
Общее штучное время на операцию очистки ТШТ = 22 мин.
Штучное время плазменной резки находится
где tО – основное время резки мин;
tВ – вспомогательное время. Принимаем tВ = 15 мин;
k – коэффициент учитывающий непредвиденные потери металла. Принимаем что k=109.
Определим основное время резки:
где L – длина реза м;
VР – скорость резки ммин. Принимаем VР = 2 ммин.
Результаты расчетов штучного времени на операцию плазменной резки
Общее штучное время на операцию плазменной резки ТШТ = 136 мин.
Норма времени для гибки детали поз. 1 найдем по формуле:
где tО – основное время гибки мин;
k – коэффициент учитывающий непредвиденные потери металла. Принимаем что k=105.
Определим основное время гибки:
где L – длина заготовки м;
VГ – скорость гибки ммин. Принимаем VГ =3 ммин.
Результаты расчетов штучного времени на операцию гибки
Общее штучное время на операцию гибки ТШТ =2 мин.
При механизированной сварке в среде защитных газов расчет времени находится по формуле:
где n – количество швов на изделии;
tO – основное время сварки;
k1 – коэффициент учитывающий длину шва. Принимаем k1 = 12;
tB1 – вспомогательное время на работу со швом:
работа с кромками – до 05 мин измерение и осмотр шва – до 035 мин зачистка от брызг: 006+12(m-1) где m – число проходов.
tB2 – вспомогательное время связанное с работой с изделием (установка снятие): ручная – 05 мин подъемно-транспортными механизмами – 3 7 мин.
k2 – коэффициент учитывающий удобство наложения швов: для нижнего положения k2 = 1.
Определим основное время сварки:
Vсв – сила сварочного тока смс.
) Приварка деталей поз. 5 к детали поз. 1
TШТ=40812+191+051=135 мин
) Приварка деталей поз. 6 к детали поз. 1
TШТ=41312+191+051=144 мин
) Приварка деталей поз. 7 к детали поз. 4
TШТ=42112+191+051=182 мин
) Приварка деталей поз. 4 к детали поз. 1
TШТ=84412+191+31=605 мин
) Приварка деталей поз. 3 к деталям поз. 1 и 4
TШТ=80712+191+051=225 мин
) Приварка деталей поз. 2 к деталям поз. 1 и 4
TШТ=81112+191+051=263 мин
Общее время сварки Тоб=1554 мин.
Расчет норм расхода материалов и энергоносителей связан с массой наплавленного металла.наплавленного металла находиться по формуле:
где Fн – площадь наплавленного металла см2;
n – количество швов на изделии;
ρ – плотность металла равная 78 гсм3.
Определим массу наплавленного металла:
Общая масса металла наплавленного на изделие
Общая масса металла наплавленного на изделие на годовую программу
Расход основного материала определяется по формуле:
где Fл– площадь листа м2;
Sл – толщина листа м;
ρ – плотность стали равная 7800 кгм3;
nл – количество листов на программу выпуска.
Результаты расчета расхода основного металла
Так как общий вес конструкции равен 120 кг (на годовую программу 600 т) то объем отходов составит 166 т в год.
Расход электродной проволоки найдем по формуле:
где QНМ – масса наплавленного металла кг;
kП – безразмерный коэффициент учитывающий потери (угар разбрызгивание огарки). Принимаем kП = 115.
Определим расход защитного газа по формуле:
где QР – масса защитного газа кг;
kГ – коэффициент расхода газа. Принимаем kГ = 11.
Масса защитного газа находиться по формуле:
где ТШТ – время сварки в защитном газе мин;
V – расход газа равный 17 лмин;
ρ – плотность газа равная 196 гл.
Определим расход электроэнергии для обеспечения сварочных работ по формуле:
где QНМ – масса наплавленного металла равная 45 кг;
qЭ – удельный расход электроэнергии квтчкг.
Удельный расход электроэнергии найдем по формуле:
где Uд – напряжение на дуге В;
αН – коэффициент наплавки гАч;
– КПД сварочной установки равный 07;
kН – коэффициент учитывающий время горения дуги в общем времени сварки. Принимаем kH = 065.
Удельный расход электроэнергии равен:
qэ=2411507065=46 кВтчкг
qэ=3114107065=48 кВтчкг
Общий удельный расход электроэнергии равен:
Расход электроэнергии на остальное оборудование найдем по формуле:
где Рн – номинальная мощность машины кВт;
Т – время для данной операции ч.
Расход электроэнергии на операции:
Общий расход электроэнергии на остальное оборудование :
Значения норм времени расхода материалов массы наплавленного металла
Портальная машина НВВ II
Гидравлический листогибочный пресс FOG 402000
Промышленный робот KUKA KR 6-2;
Источник питания FastM
Устройство подачи проволоки MF 29;
Устройство охлаждения FastCool 10
Расчетное количество единиц оборудования на операцию найдем по формуле:
где ТШТ – штучное время на операции для одного изделия мин;
N = 5000– годовая программа выпуска изделий штгод;
Fд – действительный годовой фонд времени работы оборудования в односменном режиме часгод;
S=2 – количество смен работы оборудования;
kВН – коэффициент выполнения нормы выработки. Принимаем kВН = 115.
Определим действительный годовой фонд времени работы оборудования в односменном режиме по формуле:
где Р – процент от номинального годового фонда рабочего времени учитывающий время пребывания агрегата в ремонте (Р=15% - при односменной Р=275% - при двусменной);
FН – номинальный годовой фонд рабочего времени который находится по формуле:
где ДГ – количество рабочих дней в году. Примем ДГ = 250;
ДН – количество рабочих дней в неделе. Примем ДН=5;
tH – продолжительность рабочей недели равная 40 ч.
Fд=20001-275100=1970 ч
Расчетное количество единиц оборудования на операцию правки:
Cр=1250006019702115=022
Расчетное количество единиц оборудования на операцию очистки:
Cр=2250006019702115=04
Расчетное количество единиц оборудования на операцию плазменной резки:
Cр=13650006019702115=025
Расчетное количество единиц оборудования на операцию гибки:
Cр=250006019702115=004
Расчетное количество единиц оборудования на операцию сварки:
Cр=155450006019702115=29
Требуемое количество единиц оборудования на операцию
Количество рабочих определим по формуле:
где Fдр – действительный годовой фонд времени одного рабочего который определяется с учетом дополнительных потерь связанных с очередным отпуском планируемыми невыходами на работу по уважительной причине регламентируемыми перерывами при ручных работах на конвейере;
kвн – коэффициент выполнения норм выработки kвн=11;
N – годовая программа выпуска.
где Р – процент от номинального годового фонда рабочего времени учитывающий время очередного отпуска и время планируемых невыходов на работу по уважительной причине Р=15% - при двусменной;
FН – номинальный годовой фонд рабочего времени.
Fдр=20001-15100=1700 ч
Результаты расчета количества рабочих
Сварка механизированная
При расчете капитальных вложений учитываются единовременные затраты во все виды основных производственных фондов.
Капитальные вложения в машины и оборудования рассчитываются по формуле:
где n – принятое количество оборудования;
сМ – оптовая цена оборудования;
РТ – процент затрат на транспортировку оборудования. Примем РТ = 5%;
РМ – процент затрат на монтаж оборудования. Примем РМ = 5%.
Результаты расчета капиталовложений
Затраты на транспорт. и монтаж
Технологическое оборудование в том числе
Портальн. машина для резки
Источник питания FastMig KM 400
Промышленный робот KUKA KR 6-2
Системное программное обеспечение для промышленного робота
При определении себестоимости продукции рассчитываются все основные составные статьи расходов.
Затраты на основные материалы рассчитываются по формуле:
M0=Q0Zo100+Pтз100-QотхZотх
где QО – объем основных материалов т;
ZО – оптовая цена основных материалов тыс. руб.т;
РТЗ – процент транспортно-заготовительных расходов;
QОТХ – объем отходов т;
ZОТХ – стоимость отходов равная 10% от ZО.
Стоимость основных материалов на годовую программу:
M0=616628100+4100-16628=17909 тыс.руб
На одно изделие Mоизд=36 тыс.руб..
Затраты на вспомогательные материалы рассчитываются по формуле:
Mвс=QвсZвс100+Pтз100
где QВСП – объем вспомогательных материалов т;
ZВСП – оптовая цена вспомогательных материалов тыс. руб.т;
РТЗ – процент транспортно-заготовительных расходов.
Сварочная проволока:
Mсп=2614100+4100=3786 тыс.руб.
На одно изделие Mвсппров=757 руб.
MCO2=71125035100+4100=259 тыс.руб.
На изделие MвспCO2=518 руб..
MAr=21337504100+4100=888 тыс.руб.
На изделие MвспAr=178руб..
Рассчитаю затраты на электроэнергию на годовую программу:
Qэл - расход электроэнергии;
Zэл - стоимость 1 кВтч.
Эт=23540002=4708000 руб.
На одно изделие Эт=9616 руб.
Результаты расчета затрат на заработную плату
Наименование статей затрат
Затраты на программу
Основная заработная плата производственных рабочих
Дополнительная заработная плата (за неотработанное время - 8% от основной)
Отчисления на соц. нужды (39% от суммы основной и дополнительной зп)
Общецеховые расходы (90% от основной заработной платы)
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования рассчитывается по укрупненному методу задавшись их процентом от основной заработной платы (за исключением амортизации оборудования). Для сварочных цехов этот процент составляет 150%.
При подсчете общецеховых расходов принимаю 100% от суммы основной заработной платы и расходов на содержание оборудования.
При укрупненных расходах общезаводские расходы берутся в процентах от основной заработной платы:
Роз=Фосн.з.08=429808=34384 тыс.руб.
Внепроизводственные расходы связанные со сбытом продукции определяю в размере 2-3% от общезаводских расходов:
Рвп=Роз002=34384002=69 тыс.руб.
На основании выполненных расчетов по отдельным статьям затрат составляется калькуляция себестоимости сварной конструкции выпускаемой спроектированным участком. Подведение итогов по данной калькуляции дает возможность определить полную себестоимость изделия.
Результаты расчета себестоимости сварной конструкции
Сумма затрат в тыс. руб.
Основные материалы и
пф за вычетом отходов
Дополнительная зарплата
Отчисления на соцстрах
Расходы на содержание и
эксплуатацию оборудования
Амортизация оборудования
Итого цеховая себестоимость
Общезаводские расходы
Итого производственная
Внепроизводственные расходы
Итого полная себестоимость
Рассчитаем цену изделия
Цизд=5571412=669 тыс.руб.
Наименование показателя
Себестоимость годового
Установленная энергетическая
мощность оборудования
Годовой фонд заработной
Годовая выработка рабочего
Энерговооруженность труда
Средний коэффициент
загрузки оборудования
Себестоимость 1 кг наплавленного
Производство сварных конструкций: методическое пособие для студентов дневного и заочного обучения по курсовому проектированиюШахматов М. В. Шахматов Д. М. – Челябинск: Изд. ЮУрГУ 2009. – 118 с.
Марочник сталей и сплавов М. М. Колосков Е. Т. Долбенко Ю. В. Каширский и др.; Под общей ред. А. С. Зубченко – М.: Машиностроение 2001.- 672 с.
Шахматов М. В. Ерофеев В. В. Коваленко В. В. Технология изготовления и расчет сварных оболочек. – Уфа: Полиграфкомбинат 1999.- 272 с.
Гитлевич А. Д. Животинский Л. А. Клейнер А. И. Альбом механического оборудования сварочного производства: Учебное пособие для курсов инструкторов по внедрению в народное хозяйство передовых методов сварки и наплавки металлов. – М. «Высшая школа» 1974. – 159 с. с ил.
Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 1. – 8-е издание перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение 2001. – 930 с.: ил.

контроль.cdw

Схема контроля тавровых соединений
радиографическим методом
-контролируемый участок
Для проведения радиографического контроля используется импульсный
рентгеновский аппарат Арион-250. Экспозиционная доза рентгеновского
излучения на расстоянии 500 мм от торца рентгеновского блока в
прямом пучке за 100 импульсов составляет 90 мР. Контроль осуществляется
по ГОСТ7512-82 "Контроль неразрушающий. Соединения сварные.
Радиографический метод".
1. Радиографический контроль применяют для выявления в сварных
соединениях трещин непроваров пор шлаковых вольфрамовых окисных
2. Радиографический контроль применяют также для выявления прожогов
подрезов оценки величины выпуклости и вогнутости корня шва недопустимых
для внешнего осмотра.
3. При радиографическом контроле не выявляют:
любые несплошности и включения с размером в направлении просвечивания
менее удвоенной чувствительности контроля;
любые несплошности и включения если их изображения на снимках совпадают
с изображениями посторонних деталей острых углов или резких перепадов
трещин просвечиваемого металла.
4. Радиографическому контролю подвергают сварные соединения с отношением
радиационной толщины наплавленного металла шва к общей радиационной
толщине не менее 02 имеющие двусторонний доступ обеспечивающий
возможность установки кассеты с радиографической пленкой и источника
излучения в соответствии с требованиями настоящего стандарта.
ТРЕБОВАНИЯ К ПРИНАДЛЕЖНОСТЯМ ДЛЯ КОНТРОЛЯ
1. При радиографическом контроле следует использовать маркировочные знаки
изготовленные из материала обеспечивающего получение их четких изображений
на радиографических снимках.
Следует использовать маркировочные знаки размеров установленных ГОСТ 15843-79.
2. При радиографическом контроле следует использовать радиографические пленки
соответствующие требованиям технических условий на них.Тип радиографической
пленки должен устанавливаться технической документацией на контроль или
приемку сварных соединений.
3. При радиографическом контроле следует использовать источники излучения предусмотренные
тивного источника напряжение на рентгеновской трубке и энергия ускоренных электронов должны устанавливатьсяв зависи-
мости от толщины просвечиваемого материала технической документацией на контроль или приемку сварных соединений.
4. В качестве усиливающих экранов при радиографическом контроле должны использоваться металлические и флуоресцирую-
щие экраны.Тип усиливающего экрана должен устанавливаться технической документацией на контроль или приемку сварных
5. Экраны должны иметь чистую гладкую поверхность. Наличие на экранах складок царапин трещин надрывов и прочих дефек-
6. Кассеты для зарядки пленки должны быть светонепроницаемыми и обеспечивать плотный прижим усиливающих экранов к
7. Для защиты пленки от рассеянного излучения рекомендуется экранировать кассету с пленкой со стороны противоположной
источнику излучения свинцовыми экранами.
8. Для определения чувствительности контроля следует применять проволочные канавочные или пластинчатые эталоны
9. Эталоны чувствительности следует изготовлять из металла или сплава основа которого по химическому составу анало-
гична основе контролируемого сварного соединения.
ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ РАДИОГРАФИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
1. Расстояние от источника излучения до ближайшей к источнику поверхности контролируемого участка сварного соединения
(при просвечивании сварных соединений цилиндрических и сферических пустотелых изделий через две стенки - до близлежащей к
источнику поверхности контролируемого сварного соединения) и размеры или количество контролируемых за одну экспозицию
участков для всех схем просвечивания (за исключением схемы
е) следует выбирать такими чтобы при просвечивании выпол-
нялись следующие требования:геометрическая нерезкость изображений дефектов на снимках при расположении пленки вплотную к
контролируемому сварному соединению не должна превышать половины требуемой чувствительности контроля при чувствител-
ьности до 2 мм и 1 мм - при чувствительности более 2 мм; относительное увеличение размеров изображений дефектов располо-
женных со стороны источника излучения (по отношению к дефектам расположенным со стороны пленки) не должно превышать 125;
угол между направлением излучения и нормалью к пленке в пределах контролируемого за одну экспозицию участка сварного соеди-
нения не должен превышать 45°;уменьшение оптической плотности изображения сварного соединения на любом участке этого изо-
бражения по отношению к оптической плотности в месте установки проволочного эталона чувствительности или по отношению к
оптической плотности изображения канавочного или пластинчатого эталона чувствительности не должно превышать 10.
УСЛОВНАЯ ЗАПИСЬ ДЕФЕКТОВ ПРИ РАСШИФРОВКЕ СНИМКОВ И ДОКУМЕНТАЛЬНОМ ОФОРМЛЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАДИОГРАФИЧЕСКОГО
Для сокращенной записи дефектов при расшифровке снимков и документальном оформлении результатов контроля должны исполь-
зоваться условные обозначения приведенные в таблице.
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
1. Основными видами опасности для персонала при радиографическом
контроле являются воздействие на организм ионизирующего излучения и
вредных газов образующихся в воздухе под воздействием излучения и
поражение электрическим током.
2. Радиографический контроль и перезарядка радиоактивных источни-
ков должны проводиться только с использованием специально предназна-
ченной для этих целей и находящейся в исправном состоянии аппарату-
ры документация на изготовление и эксплуатацию которой при выпуске
в количестве более трех экземпляров должна быть согласована с Госу-
дарственным комитетом РФ по использованию атомной энергии и Глав-
ным санитарно-эпидемиологическим управлением Министерства здраво-
охранения РФ; до трех экземпляров - с местными органами санитарно-
эпидемиологической службы.
3. Электрооборудование действующих стационарных и переносных уста-
новок для радиографического контроля должно соответствовать требо-
и «Правил устройства электроустановок» ут-
вержденных Главным техническим управлением по эксплуатации энерго-
систем и Госэнергонадзором Министерства энергетики РФ.
Условное обозначение
трещина разветвленная
непровар между валиками
непровар по разделке

Спецификация.spw

Пояснительная записка
Пластиковая пластина

позиционер и робот.cdw

Полезная нагрузка промышленного робота - 6 кг;
Дополнительная нагрузка промышленного робота - 10 кг;
Рабочая зона промышленного робота - 1611 мм.
Максимальная нагрузка на вращатели позиционера 3кН.
Диапазон вращения планшайб 720
максимальная скорость вращения планщайб 150
Диапазон наклона оси вращения планшайб 370
Максимальная скорость наклона оси вращения планшайб 70

Чертеж ложемента.cdw

* Размеры для справок.
Все сварные швы проверить визуально-измерительным контролем
в объеме 100%. Норма оценки по ГОСТ 23118-78 (высокий уровень
При сборке обеспечить зазор между деталью поз. 5 и деталями
поз. 6 и 8 неболее 05 мм.
Покрытие наружной поверхности кроме детали поз. 8 и
поверхности В выполнить на основе жидких полиуретановых
материалов с цинкосодержащим грунтом согласно РД
040.01-КТН-149-10 светло -серого цвета RAL 7038 со сроком
Покрытие поверхности В выполнить цинкосодержащим грунтом
Общие допуски по ГОСТ 30893.1-2002. Н14 h14